HVAD ER KROMOSOMKONVOLUTTEN? (MED EKSEMPLER) - BIOLOGI - 2025

Den kromosom begavelse, kromosom komplement eller kromosom sæt definerer det samlede antal kromosomer, der repræsenterer genomet af hver art. Hver levende organisme består af celler, der har et karakteristisk antal kromosomer.

De, der indeholder en dobbelt komplement af kromosomer, siges at være diploid ('2n'). De, der indeholder et enkelt kromosomsæt ('n') siges at være haploide.

Kromosomer A fra et kvindeligt menneske. Taget fra wikimedia.org

Kromosombevægelsen repræsenterer det samlede antal DNA-molekyler, hvor al den genetiske information, der definerer en art, er indskrevet. I seksuelt reproducerende organismer har somatiske '2n' celler to kopier af hvert somatisk kromosom.

Hvis sex er kromosomalt defineret, har de også et seksuelt par. Sex 'n' celler eller gameter har kun et kromosom fra hvert par.

Hos mennesker er for eksempel den kromosomale komplement til hver somatisk celle 46. Det vil sige 22 autosomale par plus et seksuelt par. I artene har hver af disse derfor et kromosomsæt på 23 kromosomer.

Når vi taler om kromosombevægelsen af ​​en art, henviser vi strengt til det sæt kromosomer i en serie, som vi kalder A. I mange arter er der en anden række supernumernære kromosomer, der kaldes B.

Dette bør ikke forveksles med skumle ændringer, der involverer ændringer i antallet af A-seriens kromosomer.

Kromosomerne, der definerer en art

Siden 20'erne i det tyvende århundrede blev det kendt, at antallet af kromosomer pr. Art ikke syntes at være stabilt. Det stabile og standard sæt kromosomer af en art blev kaldt serie A. Supernumerære kromosomer, som ikke var kopier af dem i serie A, blev kaldt serie B.

Evolutionært set stammer et B-kromosom fra et A-kromosom, men det er ikke dets kopi. De er ikke væsentlige for artenes overlevelse og præsenterer kun nogle individer i befolkningen.

Der kan være variationer i antallet af kromosomer (aneuploidy) eller i det komplette komplement af kromosomer (euploidy). Men det vil altid henvise til kromosomer i A-serien. Dette kromosomnummer eller begavelse i A-serien er det, som kromosomalt definerer arten.

En haploid celle af en bestemt art indeholder et kromosomalt komplement. En diploid indeholder to, og en triploid indeholder tre. Et kromosomalt komplement indeholder og repræsenterer arvets genom.

Derfor er to eller tre yderligere komplimenter ikke en anden art: den forbliver den samme. Selv i den samme organisme kan vi observere haploide, diploide og polyploide celler. Under andre forhold kan dette være unormalt og føre til forekomst af defekter og sygdomme.

Det, der definerer en art, er dens genom - fordelt i så mange A-kromosomer, som dets individer findes. Dette tal er karakteristisk for arten, der kan være, men ikke dens oplysninger, identisk med den for en anden.

Ændringer i kromosomnummer

Vi har allerede set, hvordan i cellerne af visse arter nogle celler kun kan have en eller to kromosomale begavelser. Det vil sige, at antallet af kromosomale komplementer varierer, men genomet er altid det samme.

Sættet med kromosomer, der definerer en art og dets individer, analyseres gennem deres karyotyper. De karyotypiske træk ved organismer, især i antal, er især stabile i udviklingen og definitionen af ​​arter.

Imidlertid kan der i nogle arter mellem beslægtede arter og især individer være betydelige ændringer i kromosom-makeup.

Vi vil give nogle eksempler her, der ikke er relateret til ændringerne i ploidy, der diskuteres i andre artikler.

-Skift på niveau med evolutionære linjer

Den biologiske regel er, at der er kromosom konservatisme, der garanterer levedygtige gameter ved meiose og vellykket befrugtning under befrugtning.

Organismer af samme art, arter af samme slægt, har en tendens til at bevare deres kromosombevægelse. Dette kan observeres selv i højere taksonomiske intervaller.

Lepidoptera

Forskellige arter af ordenen Lepidoptera har en tendens til at bevare den samme kromosom-begavelse. pixnio.com

Der er dog mange undtagelser. I Lepidoptera observeres for eksempel ekstremer af begge tilfælde. Denne familie af insekter inkluderer organismer, som vi samlet kalder sommerfugle.

Lepidoptera repræsenterer imidlertid en af ​​de mest forskellige dyregrupper. Der er mere end 180.000 arter grupperet i ikke mindre end 126 familier.

De fleste af familiens orden har et modalt kromosomsæt på 30 eller 31 kromosomer. Med andre ord er rækkefølgen til trods for det store antal arter, den inkluderer, ret konservativ ved kromosombevægelse. I nogle tilfælde er det modsatte dog også sandt.

Hesperiidae-familien af ​​ordenen Lepidoptera indeholder omkring 4.000 arter. Men inden for det finder vi taxaer med modalt antal for eksempel 28, 29, 30 eller 31 kromosomer. I nogle af deres stammer findes der imidlertid variationer så store som 5 til 50 kromosomer pr. Art.

Inden for den samme art er det også almindeligt at finde variationer i antallet af kromosomer mellem individer. I nogle tilfælde skyldes det tilstedeværelsen af ​​B-kromosomer.

Men i andre er de variationer af A-kromosomerne. I samme art kan der findes individer med haploide tal, der varierer mellem 28 og 53 kromosomer.

-Skift på celleniveau for samme person

Somatisk polyploidi

I svampenes verden er det ret almindeligt at finde ændringer i kopitallet af kromosomer på grund af miljøændringer. Disse ændringer kan påvirke et bestemt kromosom (aneuploidy) eller hele sættet af kromosomer (euploidy).

Disse ændringer involverer ikke meiotisk celledeling. Denne overvejelse er vigtig, fordi det viser, at fænomenet ikke er produktet af en eller anden rekombinational forvrængning.

Tværtimod tegner svampes genomiske plasticitet generelt sig for deres overraskende tilpasningsevne til de mest varierede livsforhold.

Denne heterogene blanding af celletyper med forskellige ploidier hos det samme individ er også observeret i andre organismer. Mennesket har ikke kun diploide celler (som næsten alle er) og haploide gameter. Der er faktisk en blanding af diploider og polyploider i hepatocyt- og megakaryocytpopulationerne på en normal måde.

Kræft

En af de definerende egenskaber ved kræftudvikling er kromosomal ustabilitet. Cellepopulationer findes i kræft med komplekse heterogene karyotypiske mønstre.

Det vil sige, at et individ har en normal karyotype i deres somatiske celler i løbet af deres levetid. Men udviklingen af ​​en bestemt kræft er forbundet med en ændring i antallet og / eller morfologien af ​​dets kromosomer.

De numeriske ændringer fører til aneuploid-tilstanden hos celler, der har mistet noget kromosom. I den samme tumor kan der være aneuploide celler til forskellige kromosomer.

Andre ændringer i antal kan føre til duplikationer af et homologt kromosom, men ikke det andet medlem af parret.

Ud over at bidrage til udviklingen af ​​kræft komplicerer disse ændringer terapier, der sigter mod at angribe sygdommen. Celler er ikke længere, ikke engang genomisk set, de samme.

Informationsindholdet og dets organisation er forskelligt, og generne til udtryk har også ændret sig. Desuden kan der i hver tumor være en blanding af ekspressionsmønstre, forskellige i identitet og størrelse.

Referencer

1. Lukhtanov, VA (2014) Kromosomnummerudvikling hos skippere (Lepidoptera, Hesperiidae). Sammenlignende cytogenetik, 8: 275-291.
2. Rubtsov, NB, Borisov, YM (2018) Sekvenssammensætning og udvikling af B-kromosomer fra pattedyr. Gen 9, doi: 10.3390 / gener9100490.
3. Todd, RT, Forche, A., Selmecki, A. (2017) Ploidivariation i svampe - polyploidy, aneuploidy og genomudvikling. Microbiology Spectrum 5, doi: 10.1128 / microbiolspec.FUNK-0051-2016.
4. Vargas-Rondón, N., Villegas, VE, Rondón-Lagos, M. (2018) Kromosomal ustabilitet i kræft og terapeutiske reaktioner. Kræft, doi: 10.3390 / kræft 10010004.
5. Vijay, A., Garg, I., Ashraf, MZ (2018) Perspektiv: DNA-kopiantal variationer i hjerte-kar-sygdomme. Epigenetics nightsights, 11: 1-9.